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母线槽与电缆在配电系统中的应用比较

发布时间:2018/1/8 11:30:47 点击量:0

 传统的母线槽正在受到电缆尤其是分支电缆的挑战。多年的实践经验证明,二者在产品性能、应用领域和经济成本等方面各有千秋,不能简单地下结论。今天我们对电缆和母线槽做了多方面的比较,希望大家参考。

1 普通母线槽与电缆的性能特点
        所谓普通母线槽,就是通过合理、安全的结构,将几根导体包裹在金属外壳内,组成一个整体的具有电气连续性的输配电系统。普通母线槽一般分为密集绝缘型和空气绝缘型两种。空气绝缘型结构简单、输送电流大;密集绝缘型结构紧凑、散热能力好。它们都有过载能力强、分接方便、占用空间小等特点。
电缆分为单芯电缆和多芯电缆。单芯电缆主要采用各种绝缘材料,将多股铜线包覆在绝缘层内,作为某一相电流导体。多芯电缆则是将多根绝缘线芯绞合在一起,在包上外护套而形成的一整根完整的电缆。电力电缆的绝缘线芯数,通常为1、2、3、4、5等芯,以及4+1和3+2芯。电缆的主要优点是选用灵活多变,环境适应能力强,但也有着其固有的局限性。下面从几个主要方面对母线槽和电缆进行性能比较。
a) 载流量
        低压电缆的截面积最大为1000mm2,额定电流为1600A。这么大规格电缆因其体积和重量过大,很少应用于实际工程中。工程中一般常用的是400mm2及以下规格电缆,这就要求使用多根电缆来实现同时供电。而母线槽额定电流最大可达6300A,其强大的载流能力是电缆根本无法比拟的。
b) 过载能力
        不论电缆还是母线槽,过载能力都取决于所用绝缘材料的工作温度。母线槽绝缘材料的工作温度为105℃,现已开发出工作温度为140℃以上的辐照交联阻燃缠绕带(PER)和辐射交联聚烃热收缩管。而目前电缆所用绝缘材料的常期工作温度一般为90℃和105℃,辐照交联电缆的最高工作温度为125℃。因此,母线槽的过载能力远远大于电缆。
c) 安装分接
        母线槽一般采用插接式安装分接方法。所谓插接式母线槽,就是利用插接的方式把主干线的电源分接到支线去,每隔若干米就留有一个插接箱口,因此分接十分方便。而电缆需要在现场进行分接,可靠性差,即便是预制分支电缆,也有其缺陷。分支电缆明显的缺点,主要是需要向工厂定制分支连接器材,通常采用开口的"C"型抱箍。时间久了,这种抱箍能否保证紧箍力也是问题。另外,分支电缆分支头的价格不菲,因此预制分支电缆至今应用面仍不广。安装分支电缆时,需要切断楼面电源,而安装母线槽时无须断电,只要在空载情况下,取下母线槽的插接箱即可。但要切断预制分支电缆的分支电源,在带电的情况下操作是十分危险的。
d) 防火性能
        普通电缆的绝缘层和外护套会燃烧。即使阻燃电缆在火焰下也会燃烧,只有在火焰离开后才燃烧。耐火电缆不会燃烧,但价格昂贵,只有在消防报警电路系统等不准停电的场合才使用耐火电缆。而母线槽外壳是金属的,不会燃烧,即使铜排的绝缘材料发生燃烧,火苗也不会危机到母线槽外面。
e) 散热性能
        电缆的绝缘和外护套 既是绝缘层,又是隔热层。因此,为了保持电缆散热,当电缆在桥架内敷设时,最多允许敷设2层,其原因主要是考虑散热问题。而母线槽利用空气传导散热,并通过紧密接触的钢制外壳,把热量散发出去,因此它的散热性能比电缆优越的多。
f) 运行维护
        母线槽的维护比较简单。母线槽日常维护时,通常是测量外壳和穿芯螺栓的温升、进线箱的接头温升等,穿芯螺栓若采用4.8级则需要定期紧固,若采用8.8级的高强螺栓则不必定期坚固。而电缆因其材料易于磨损、易老化、寿命较短等因素限制,需要定期进行检查和维护,甚至更换。.
2 安装施工
      虽然电缆敷设安装时在线路走向上灵活方便,但是工程中电缆一般都是要靠桥架支撑,所以电缆施工需要先安装桥架,再铺设电缆,分步进行。而母线槽的安装确实需要专业的安装技术,但却只需要按照产品标准安装程序即可,一次性完成安装。另外,母线槽结构紧凑,占用空间相对较小,易于管道、线路空间布置,且安装方便。当然,对于400A以下的小电流线路,因为所选用的电缆截面相对较小、根数较少,使用电缆则显得更为灵活。
3 供电系统
        母线槽供电系统通常是主干线从配电中心引出以散射状灵活供电,而电缆供电则受分接难度大、载流量小、难以分散控制等因素限制,通常是"点对点"供电,特别是在高层建筑供电系统中,母线槽相比电缆的优越性尤为突出。
        传统电缆供电方式,每个楼层都需要单独放线,电缆根数众多。这样的密集敷设方式,散热性差、占用空间大、事故检查难、维修难度大。而母线槽供电只要使用单一的中心母线槽系统,在每个楼层设置相应容量的插接箱进行分流,即可达到供电目的。这种方式使得分接异常灵活,而且每个分支都有插接箱对分流变容处的保护。因此,采用母线槽更加安全、更加简单、更加可靠。
4 经济成本
        母线槽相比电缆,总体来说,由于使用材料高档,工艺相对复杂,首期投入成本一般比电缆要大。但是,从长远来看,使用母线槽则优越的多。当前,母线槽使用寿命一般在30年至40年,而普通电缆则只有15年左右的使用寿命。母线槽系统只要按照规范安装和运行,基本上不需要更换部件,只需要对周边环境例行检查即可。而电缆则经常会出现接头老化、绝缘层脱落等现象,需要对某一段电缆进行更换。另外,当今市场上已经有许多实力较大的母线槽厂家推出铝导体母线槽,且已大规模应用于大型建筑。这类母线槽的采购价格远比电缆桥架的价格低,,但使用性能却高于电缆。对于首批投入资金紧张的用户,完全可以选用此种母线槽。
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